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SnO 2 /CuO载流子选择层对晶硅电池的增效机制研究

发布时间:2023-04-01 06:17
  晶体硅太阳能电池占据着光伏市场的主导位置,目前多晶硅的生产线效率为16-18%,PERC电池的生产线效率已经达到了22%,非晶硅薄膜硅异质结(SHJ)太阳能电池获得目前实验室最高光电转换效率26.6%,但其相比于晶硅电池的极限理论效率(29.4%)仍有很大的差距。随着晶硅片质量的不断提高,接触处(金属与光子吸收层之间的区域)的复合损耗对于效率的影响也愈加明显,被认为是接近理论效率的最后障碍。如何跨越这一障碍,消除接触处的复合损耗,这些都可以通过引入载流子选择性接触来解决。本文通过化学水浴法(CBD)配置前驱体溶液,利用旋涂法分别在多晶硅片表面和背面沉积SnO2和CuO薄膜作为载流子选择性接触层,通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和少子寿命测试仪对薄膜的结构、形貌、光学性能以及少子寿命进行表征;通过太阳能电池IPCE测试系统和光电响应(J-V)测试系统获得晶硅电池的量子效率、暗电流以及光电流曲线。本研究分别利用SnO2和CuO对硅片的正面和背面进行改性,研究不同前驱体浓度以及退火...

【文章页数】:63 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 晶硅太阳能电池
        1.2.1 晶硅太阳能电池概述
        1.2.2 晶硅太阳能电池的组成结构
        1.2.3 硅太阳能电池的工作原理
        1.2.4 晶硅太阳能电池的转换效率损失机理
        1.2.5 提高晶硅太阳能电池转换效率的方法
    1.3 高效硅太阳能电池的研究进展
    1.4 晶硅太阳能电池载流子选择层的研究进展
        1.4.1 电子选择层的研究进展
        1.4.2 空穴选择层的研究进展
    1.5 本文的研究意目的及主要内容
第2章 氧化锡电子选择层对晶硅电池的增效性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 化学试剂及原料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 实验步骤
        2.2.4 结构表征及性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 电子选择层的成分分析
        2.3.2 SnO2/Si电池结构和形貌分析
        2.3.3 SnO2 前驱体溶液浓度对于硅片的反射性能影响
        2.3.4 前驱体浓度对SnO2/Si电池少子寿命的影响
        2.3.5 退火温度对SnO2/Si电池少子寿命的影响
        2.3.6 退火时间对SnO2/Si电池少子寿命的影响
        2.3.7 SnO2/Si电池的量子效率分析
        2.3.8 SnO2/Si电池的光电响应分析
        2.3.9 SnO2/Si电池增效机理的初步研究
    2.4 本章小结
第3章 氧化铜空穴选择层对晶硅电池增效性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 化学试剂及原料
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 实验步骤
        3.2.4 结构表征及性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Si/CuO电池的结构分析
        3.3.2 前驱体浓度对Si/CuO电池少子寿命的影响
        3.3.3 退火温度对Si/CuO电池少子寿命的影响
        3.3.4 退火时间对Si/CuO电池少子寿命的影响
        3.3.5 Si/CuO电池的量子效率分析
        3.3.6 Si/CuO电池的光电响应分析
        3.3.7 Si/CuO电池增效机理的初步研究
    3.4 本章小结
第4章 SnO2/Si/CuO电池的增效性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 化学试剂及原料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验步骤
        4.2.4 结构表征及性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 载流子选择层的结构分析
        4.3.2 退火顺序对SnO2/Si/CuO电池少子寿命的影响
        4.3.3 SnO2/Si/CuO电池的量子效率分析
        4.3.4 SnO2/Si/CuO电池电池的光电响应(J-V)分析
        4.3.5 SnO2/Si/CuO电池增效机理的初步研究
    4.4 本章小结
第5章 全文总结
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号:3776603

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